作业岗位与作业空间设计

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人机工程学 第六章 作业空间设计

人机工程学 第六章 作业空间设计

西安工程大学
人机工程学
第二节 作业区域设计
• A1—肘与肩之间距离的水平投影长度(上臂与水平面 约成65°夹角,A1=CE=180mm);
• A2—肘与拇指尖点的距离(A2=CP=380mm); • θ—上臂的水平投影与工作台边缘的夹角(0°~
90°)。
• 斯夸尔斯指出,通过左右手的移动轨迹---两条曲线的 顶端作切线,并由两切点分别向左右两边各延长25cm 所确定的区域为操作者容易操作的范围。美国海军中 的各种仪表板和控制台采用此法设计,有效的提高了 使用效率。
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人机工程学
第一节 作业空间设计
2、作业姿势 • 在作业中使用良好的作业姿势可使作业者时刻处于轻
松的状态。 三种作业岗位的特征
坐 姿 作 业 岗 位
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姿




姿




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第一节 作业空间设计
⑴ 坐姿
坐姿适用操作力和操作范围不大,精细的或需稳定连 续进行的工作。
• ① 坐姿作业特点:a、不易疲劳,适合持续时间长的工 作;b、身体稳定性好,操作精度高,适合精密作业; c、手脚可以并用作业。
• (3)功能原则:把具有相关功能的元件编组排列;
• (4)使用顺序原则:按使用顺序排列布置各元件。
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人机工程学
第一节 作业空间设计
3、总体作业空间
不同个体作业场所的布置构成总体作业空间。总体 作业空间不是直接的作业场所,它反映的是多个作业 者或使用者之间作业的相互关系,如一个办公室或计 算机房。
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第二节 作业区域设计
• 三、垂直面作业区域 • 1、坐姿作业区域 • 采用法莱法则确定坐姿工作面高度 • 最大工作区域的最高点: • (N95+ F5+K5) • 正常工作区域的最高点: • (N95+ M95+ J5) • 其中,K5 为第5百分位数上肢前展长;

安全作业空间的设计

安全作业空间的设计

3、常见作业姿势 4、选择的姿势原则
力方向; 3〕工作场所各种物质 〔包括必需的工具、加
工材料等〕的安放位置;
4〕控作台或工作台的台
面高度,有无适宜的容
膝空间;
5〕作业时起坐的频率。
一、坐姿作业空间 1.坐姿作业的特点
优点
最合理的作业姿势是坐姿作 业。因此,必需坐着工作的,
宜承受坐姿的作业 就肯定要保证坐着工作。可
1〕坐姿工作面的高度
坐姿工作面的高度主要由人体参数和作 业性质等因素打算。
从作业性质来说,作业需要的力越大,则工作面高 度就应越低;作业要求视力越强,则工作面的高度 就应当越高。 b对视力强度要求较高的工作, 如微型机械和仪表的组装,准确 复制和画图等,台面高度一般选 为840±20毫米,眼睛到被观看 物体的距离为250-350毫米,能 区分直径小于l毫米的零件;
二、作业空间设计的根本原则
为了使作业空间设计得既经济合理,又能 给作业人员的操作带来舒适和便利,作业 空间设计时一般应遵守以下原则:
1.总体布局和局部协调 2.着眼于人,落实于设备
作业空间设计要着眼于人,落实于设备。即以人为主体进展设 计,首先考虑人的需要,为人制造舒适的作业条件,再把有关 的作业对象〔机器、设备和工具等〕进展合理的排列布置。其 中考虑人的活动特性时,必需考虑人的认知特点和人体动作的 自然性、同时性、对称性、节奏性、规律性、经济性和安全性。 在应用有关人体测量数据设计作业空间时,必需至少在90%的 操作者中具有适应性、兼容性、操纵性和可达性。
安全作业空间设计
一、作业空间的概念
作业空间
作业空间包含三种不同的空间范围
作业接触空间
作业活动空间 安全防护空间
在工作系统中,人、机、环境三 个根本要素都占有用肯定的空间, 并有机地结合在一起。这些空间 的总和,就叫作业空间。

第8章 作业岗位与空间设计

第8章 作业岗位与空间设计

第8章作业岗位与空间设计一、填空题1、作业岗位按人作业时的姿势分为岗位、岗位和岗位三类。

2、视觉显示终端作业岗位的人机界面主要有四个,即界面、界面、界面和界面。

3、作业空间设计应以为中心,以为重要设计基准。

二、选择题1、在作业过程中,常需搬移重量超过4.5kg物料时,这时宜选择()。

A、坐姿作业岗位B、立姿作业岗位C、坐、立姿交替作业岗位2、在上班的绝大多数时间内从事精密装配或书写等作业,这时宜选择()。

A、立姿作业岗位B、坐姿作业岗位C、坐、立姿交替作业岗位3、在作业过程中需要作业者完成向下方施力的作业时(如包装或装箱作业等),宜采用()。

A、坐姿作业岗位B、立姿作业岗位C、坐、立姿交替作业岗位4、汽车驾驶室属于()。

A、近身作业空间B、个体作业场所C、总体作业空间5、一个办公室或计算机房属于()。

A、近身作业空间B、个体作业场所C、总体作业空间6、计算机操作台(包括计算机、工作台与座椅等)属于()。

A、近身作业空间B、个体作业场所C、总体作业空间7、对于写字或轻型装配作业,其作业面高度应为()。

A、较低高度B、正常高度C、较高高度8、下图所示站姿作业中,精密作业应使用( )所示高度的作业面。

A、(a)图B、(b)图C、(c)图四、问答题(16分)1、图示视觉信息显示终端作业岗位的人机界面有四处,请回答: (1)、这四处界面分别是什么?(2)、每一个界面的设计要点分别是什么?2、作业岗位设计要求和原则分别是什么?。

第七章 作业岗位及作业空间设计

第七章 作业岗位及作业空间设计



1、坐姿手工作业岗位 图7—2(a)、(b)分别为坐姿手工作业 岗位的侧视图和俯视图时需确定的 与作业有关和与人体有关的尺寸 2.立姿手工作业岗位 图7—3为立姿手工作业岗位的侧视 图,其俯视图同图7—2(b)。图中代 号同图7-2 3.坐、立姿交替手工作业岗位 坐、立姿交替手工作业岗位侧视图 见图7-4,其俯视图见图7—2(b),图 中代号含义亦同图7—2。
⑦大腿空间高度Z和小腿空间高度U的最小 限值见表7-3



一、三种作业岗位的特征





1、坐姿作业岗位 坐姿作业岗位是为从事轻作业、中作业且不要求作 业者在作业过程中走动的工作而组织的。当具有下 述基本特征时,宜选择坐姿岗位。 ①在坐姿操作范围内,短时作业周期需要的工具、材料、 配件等都易于拿取或移动。 ②不需用手搬移物品的平均高度超过工作面以上15cm 的作业。 ③不需作业者施用较大力量,如搬动重物不得超过 4.5kg,否则应采用机械助力装臵。 ④在上班的绝大多数时间内从事精密装配或书写等作业。
3.坐、任务的性质,要求操作者在作业过程中采用不同 的作业姿势来完成,而只有不同的作业岗位才能满足作 业者采用不同作业姿势的要求,为此情况而组织的作业 岗位称坐、立姿交替作业岗位。具有下列特点时,建议 采用坐、立姿交替岗位。 ①经常需要完成前伸超过41cm或高于工作面15cm的重 复操作。如果不考虑人体可及范围和静负荷疲劳的特点, 可取坐姿作业岗位;但考虑人的特点,应选择坐、立姿 交替岗位。 ②对于复合作业,有的最好取坐姿操作,有的则适宜立 姿操作,从优化人机系统来考虑,应取坐、立姿交替岗 位。
(二)手工作业岗位尺寸设计

根据与作业相关的程度,三种手工作业岗位中的尺寸均分为 与作业有关相与人体有关两类,下面分别介绍两类尺寸确定 方法。 1、与人体有关的作业岗位尺寸 由国家标准中与作业者人体有关部位第5或第95百分位数值 推导出与人体有关的岗值尺寸,列于表7—l。

人因工程学第七章作业中的动作、岗位和空间设计

人因工程学第七章作业中的动作、岗位和空间设计
1.作业姿势与人体机能的关系 (1)与视觉的关系
在进行作业的过程中,需要考虑最容易看见物体时眼睛的高度和物体与眼 睛的距离。例如,在必须降低眼睛高度的情况下,就要形成蹲下的姿势、 前屈的姿势或侧屈的姿势等,保持或反复做这样的姿势,是引起过早疲劳 的原因。 (2)与循环的关系 如果伸长手抓住电车的拉手,手指就会发麻,如长时间一直站着,则脚会 出现水肿,这是日常的经验。在远离心脏的部位,由于重力的缘故,血液 循环流动往往不畅。因而,必须尽可能避免手的操作点过高的姿势或妨碍 血液循环的姿势,如蹲下的姿势和把头低下的前屈姿势。
②坐姿操作。
在下列作业中宜采用坐姿操作:持续时间较长的工作应尽可 能采取坐姿操作,以免疲劳;精确而细致的操作应采取坐姿, 因为在坐姿状态下,可完成较精确的操作;需要手足并用地 作业。
坐姿操作的缺点在于,作业过程中不易改变体位,施力受到 限制,工作范围有局限性,长期久坐作业易引起脊柱弯曲等 职业损伤。
此外,人体所处的姿势是影响施力的重要因素。
4.人体不同姿势的能耗
图7-5 不同姿势的相对氧耗量
图7-6 各种作业姿态相对应的能耗(kcal/min)
图7-7 姿势与肢体活动程度
二、作业姿势的设计原则
1.作业姿势的选择
(1)确定作业姿势的因素
确定作业姿势的因素主要有:工作空间的大小与照明条件; 体力负荷的大小及用力方向;工作场所各物(包括仪器、工 具、加工物件等)的安放位置;工作台面的高度,有无合适 的容膝空间;操作时起、坐的频率。
图7-8 不良的作业姿势
④双手同时操作时,手的运动方向应相反或者对称运动,单手 作业本身就造成背部肌肉静态施力。另外,双手做对称运动 有利于神经控制。
⑤作业位置(坐台的台面或作业的空间)高度应按工作者的眼 睛和观察时所需的距离来设计。观察时所需要的距离越近, 作业位置应越高,如图7-9所示。由图可见,作业位置的高度 应保证工作者的姿势自然,身体稍微前倾,眼睛正好处在观 察时要求的距离。图中还采用了手臂支撑,以避免手臂肌肉 静态施力。

作业岗位与空间设计

作业岗位与空间设计

06 总结与展望
本次研究的成果总结
通过对作业岗位与空间设计的深入研究,我们成功构建了一个全面、系 统的理论框架,为相关领域的研究提供了有力的理论支撑。
通过实证研究和案例分析,我们验证了作业岗位与空间设计对企业生产 效率、员工工作效率和员工满意度等方面的重要影响,进一步证实了该 领域研究的实践意义。
我们提出了一系列切实可行的优化措施和建议,帮助企业更好地进行作 业岗位与空间设计,提高生产效率和员工工作效率,同时降低生产成本。
对未来研究的展望与建议
未来研究可以进一步关注作业 岗位与空间设计的动态性和灵 活性,以适应不断变化的市场
需求和生产环境。
可以进一步探讨如何将先进的 科技手段(如人工智能、大数 据等)应用于作业岗位与空间 设计中,提高企业的智能化水
封闭式办公空间
提供独立、安静的办公环 境,保障私密性,适用于 需要高度集中精力的岗位。
混合式办公空间
结合开放式与封闭式的优 点,既保障私密性又促进 团队协作。
生产空间的设计
生产线布局
根据生产流程合理规划生产线, 提高生产效率,降低运输成本。
设备布局
根据设备尺寸、功能和操作要求, 合理安排设备位置,确保生产顺
自然光利用
充分利用自然光,提高室内采光质量,减少人工照明使用。
照明设计
根据作业需求选择合适的照明设备和布局方式,确保光线 均匀、柔和,避免眩光和阴影。
家具与设备配置优化
人体工程学应用
选用符合人体工程学的家具和设备,提高员工工作舒 适度和效率。
家具选择
选择环保、耐用、舒适的家具,营造温馨、整洁的工 作环境。
作业岗位的设置原则
因事设岗原则
根据工作任务和流程的需要, 合理设置作业岗位,避免人浮

人机工程国家标准(69页,作业岗位尺寸、空间尺寸、作业场地空间尺寸、险情声光信号、视觉信号、视野等)

人机工程国家标准(69页,作业岗位尺寸、空间尺寸、作业场地空间尺寸、险情声光信号、视觉信号、视野等)
办公室人员的空间尺寸
最小面积/m² 活动空间/m³ 最低高度/m
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
管理人员
≥5
≥15
≥3
设计人员
≥6
≥20
≥3
工作场地空间尺寸
辅助性工作场地空间尺寸 ➢ 出入口
出口形状
矩形 正方形 圆形
应急出口的尺寸/mm
尺 最小 405×610 460 560
寸 最佳
510×710 560 710
工作场地空间尺寸
➢ 工作台面厚度 K
对原有设备,K值是已知的;新设计情况的K值,应满足下式关系。
K=Z5%-A+S5%
K=Z5%-A+S5%
➢ 工作高度A的最小限值
1、坐姿工作岗位 A≥H1-C+S 或 A≥H1-C+U+F 2、立姿工作岗位 A≥H2-C ➢ 座位面高度S的调整范围
S95%-S5%=H1(5%)+H1(95%)
坐姿作业空间 ➢ 水平作业范围
作业空间尺寸
➢ 垂直作业范围
作业空间尺寸
坐姿作业时手的垂直作业范围/mm
坐姿上肢运动范围
➢ 立体作业范围
作业空间尺寸
坐姿立体作业范围/mm
容膝、容脚空间
作业空间尺寸
尺寸部位 a 容膝孔宽度 b 容膝孔高度 c 容膝孔深度 d 大腿空隙 e 容腿孔深度
最小尺寸 510 640 460 200 660
➢ 脚支撑高度F的调整范围 F5%+F95%=S5% -S95%+U95%-U95% 或 F5%+F95%=H1(95%) -H1(5%) +U95%-U95%
工作岗位尺寸
➢ 大腿空间高度Z和小腿空间高度U的最小限值大腿空间高 度Z和小腿空间高度U的最小限值

作业空间设计与用具设计

作业空间设计与用具设计

精选ppt
12
9.1.2作业空间设计的要求
一、作业空间设计的原则
(1)以人的生理、心理特点为依据,不能超出作业者的 作业范围。
(2)从人的要求出发,处理好总体空间和局部空间之间 的关系。
(3)处理好个体场所之间的相互关系。
(4)要保证作业的安全,尽量减少疲劳。
(5)各控制器、显示器装置要根据他们的重要程度和使 用频率依次布置在作业者作业范围的最佳区、易达区 和可达区。
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8
9.1.1活动空间
图9-1 立姿上身及手的活动空间
精选ppt
9
图9-2坐姿上身及手的可及范围
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图9-3 单腿跪姿上身及手的可及范围
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11
图9-4 仰卧姿势手及腿的活动空间
➢以上这些活动空间均以成年男性第95百分位(身高
1775mm)为基础,女性活动空间均为男性的0.9346倍。
一、座椅的尺寸
根据功能不同,座椅大致可以分为三类:工作
用椅、休息用椅、特殊专用椅。
座椅的设计尺寸在GB/T 14774—9及JB/Z308— 88(《工作岗位一般人机工程要求》)中有明确 的规定。
精选ppt
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一般工作用椅的结构形式
工作用椅必须 有主要构件:座面、 腰靠、支架,视情 况而设辅助构件扶 手。
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椎间盘受力分析
正常姿势
前弯姿势
驾驶员舒适的驾驶坐姿
正常姿势下,腰曲弧线正常,椎间盘上所受压力均匀而轻微,韧带不
拉伸,腰部无不舒适感。
前弯坐姿时,椎骨之间间距发生改变,相邻两椎骨前端间隙缩小,从
而受到推挤和摩擦,迫使它向韧带产生推力,从而引起腰部不适感,长
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2. 站姿近身作业空间 见图8-11,图8-12
3. 脚的作业空间 见图8-13
4. 受限作业空间 见图8-14,图8-15,尺寸参阅表8-4至8-5。 P 168 表8-6 由上肢和零件尺寸限定的维修空间 P169 表8-7 由标准工具尺寸和使用方法限定的维修空间

•7.4 作业空间的人体尺寸
•第8章 作业岗位与空间设计
3. 坐、立姿交替作业岗位 见图7-4

•7.2 手工作业岗位设计
7.2.2 手作业岗位尺寸设计
1. 与人体有关的作业岗位尺寸
2.
D、W、T1、T2、G、L、B、Z、U;参阅表7-1和表7
2. 与作业有关的作业岗位尺寸
(1)作业对象高度C:由工作任务确定;
(2)作业台厚度K:
•Km
•Kmi
(3ax)坐姿岗位相对高度H1和n立姿岗位工作高度H2;

•7.1 作业岗位的选择
7.1.2作业岗位设计要求和原则
1.设计要求
1)作业岗位的布局应保证工作能在上肢所能达到的范围内完 成,且考虑下肢的舒适性。 2)考虑操作动作的频繁程度。 3)考虑作业者的群体。
2. 设计原则
1)作业岗位应考虑作业者的生理特点和动作的经济性原则。 2)作业岗位的各组成部分应符合工作特点和人机工程学要求。 3)作业岗位不允许无关物体存在。 4)作业岗位设计应符合国家有关标准和规程的要求。
I类:视力为主的手工精细作业;
II类:为使用臂力为主,对视力有一般要求的作业;
III类:为兼顾视力和臂力的作业。参阅表7-2
(4)作业平面高度A的最小限值
坐姿作业岗位:

•7.2 手工作业岗位设计
•立姿:
•(5)座位面高度S的调整范围

S 95%-S 5%=H 1(95%)-H 1(5%)
•(6)脚支撑高度F的调整范围
GB5083、GB3861、GB4064

7.2 手工作业岗位设计
以手工操作为主的生产岗位称为手工作业岗位(国 标GB14776-93为岗位设计提供了基本原则和确定尺 寸的基本方法)。 JB/Z 308《工作岗位一般人机工程 要求》
7.2.1 手作业岗位类型
1. 坐姿手工作业岗位 见图7-2
2. 立姿手工作业岗位 见图7-3
作业岗位与作业空间设 计
2020年6月1日星期一
7.1 作业岗位的选择
依据工作任务的性质来选择作业岗位,作业岗位分为坐姿岗位 ,立姿岗位和坐、立姿交替岗位,见图7-1。
7.1.1 三种作业岗位的特征
1. 坐姿作业岗位:适于从事轻、中作业且不要求作业者在作业 过程中走动的工作。 2. 立姿作业岗位:适于从事中、重作业以及坐姿作业岗位的设 计参数和工作区域受到限制的工作。 3. 坐、立姿交替岗位:适于操作者在作业的过程中不得不采用 不同的作业姿势来完成的工作。
作业面一般设计成水平面,对于阅读、绘图,可设计 成倾斜面(倾斜度和高度最好可调)。

•7.5 作业面设计
7.5.2 作业面高度
作业面高度设计原则: 一般应在肘部以下5~10cm。
A、作业面高度最好可调,工作时将高度调至适合操作者身体尺 度及个人喜好的位置。
B、应使臂部自然下垂,处于合适的放松状态,小臂一般应接近 水平状态或略下斜;任何场合都不应使小臂上举过久。
2.个体作业场所
指操作者及其周围与作业有关的、包含设备因素在内的作业 区域,如:汽车驾驶室,计算机操作台,机床。
3.总体作业空间
不同个体作业场所的布置构成总体作业空间,如计算机房、 网吧、办公室、教室、车间等。

•7.4 作业空间的人体尺寸
8.4.2 近身作业空间
1. 坐姿近身作业空间 见图8-9,图8-10
H2的选择见表8-2。

•7.3 视觉信息作业岗位设计
7.3.1视觉显示终端作业岗位的人机界面 见图7-5
1. 人-椅界面 首先要求作业者保持正确坐姿,并采用
适当尺寸、结构和可以调节的座椅。
2. 眼-视屏界面 要求满足人的视觉特点(视距、视野
),并选用可旋转和可移动的显示器。
3.手-键盘界面 要求上肢能舒适的工作,保持上臂自 然下垂,手腕顺直,可选择高度可调的平板放置键盘 ,键盘可移动,倾斜度可调。设计腕垫,避免引起手 腕疲劳综合症。



•7.5 作业面设计
7.5.1 水平作业面
水平作业面主要在坐姿作业和坐、站姿作业场合使 用,它必须位于作业者舒适的手工作业空间范围内. 正常(舒适)作业区域: 作业者应能在小臂正常放置而上 臂处于自然悬垂状态下舒适的操作。
最大作业区域: 应使在臂部伸展状态下能够操作,且 这种作业状态不宜持续很久。见图8-16.
C、不应使脊推过度屈曲。
D、若在同一作业面内完成不同性质的作业,则作业面高度应可 调节
1、坐姿作业面高度
参阅表8-8。
2. 站姿
见图8-17,图8-18
3. 坐/站姿

•7.5 作业面设计
•返回

7.6 作业空间的布置
作业空间的布置:个体作业场所的布置,从人的需
要出发,对于限定大小的作业空间,对作业设备和机器 、及其操纵装置、显示装置相对于操作者的位置进行合 理的安排,为操作者创造舒适而方便的工作条件。
• 图7-7,该图中(a)、(b)、(c)分别表示控制台结构形 式不同,相应的作业岗位尺寸也有一定的差异。
• 3、荧光屏观察作业岗位的人体尺度

见图7-8

7.4 作业空间的人体尺寸
7.4.1 有关概念
作业空间应以“人”为中心,以人体尺度为基准确定的操作或 工作空间。
1.近身作业空间
指作业者在某一位置时,考虑身体的静态和动态尺寸,在坐 姿或站姿状态下所能完成作业的空间范围。

•7.3 视觉信息作业岗位设计
•4. 脚-地板界面 适当设计台、椅、地三者的高度差, •避免引起下肢的静态负荷,避免造成大腿受工作台面 •下部的压迫。
•7.3.2视觉信息作业岗位的人体尺寸
•1、视觉显示终端作业岗位的人体尺度
• 考虑现代人体尺寸的各种变化和修正量而确定的具 体数据。见图7-6
• 2、仪表控制作业岗位的人体尺度
• F=S-U F 95%-F 5%=S 95%-S 5%+U 5%-U 95%

•7.2 手工作业岗位设计
•L

•返
•7.2 手工作业岗位设计
•返

7.2 手工作业岗位设计
3.与性别有关的作业岗位尺寸
(1)当作业人员性别一致时,工作高度H2计算式为: (2)当作业人员性别不一致时,工作高度H2计算式为:
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